生物油
bio-oil
定义:生物质通过隔绝氧气条件下热裂解后冷凝或高压液化产生的油状液体。可用来生产燃料或化学品。
学科:化工_生物质制油_基本概念
相关名词:热解 热解气 生物炭
图片来源:视觉中国
【延伸阅读】
生物油又称热解油或生物燃油,是一种新型的、可再生的生物质液体燃料。它以农林废物、生活垃圾等生物质为原料,经过热化学转化工艺裂解、分离、冷凝而获得,主要通过热解液化工艺制备。生物油可在一定程度上代替石油,但因其含水率高、含颗粒杂质、黏度大、稳定性差、有腐蚀性等,给用于柴油机带来了很多困难。
生物油中的水分主要来源于原料自身以及热解过程中的脱水反应。较高的含水率会降低生物油的热值,但有利于降低生物油的黏度,提高生物油的流动性与稳定性,进而提高生物油的雾化和燃烧效率。含水率25%的生物油具有17兆焦耳/千克的热值,相当于同等质量的汽油或柴油热值的40%。由于生物油的密度较大,1.5升生物油的能量与1升化石燃油的能量相当。
生物油一般具有较强的酸性,这主要是生物质在热解(特别是半纤维素分解)过程中生成大量有机酸(如甲酸、乙酸等),有机酸冷凝后进入生物油中,使之具有腐蚀性,限制了生物油的应用。但酸性环境不利于多酚成分的聚合,有利于生物油保持稳定。
生物油在热解过程中的物理化学变化和液体内部的化学反应可能导致大分子形成,人们不希望这种情况发生,尤其在它用作燃料的时候。生物油中分子的形成过程复杂且难以量化,反应的全过程近似为物理变化。考虑到聚合物与平均分子量相关,黏度就成为生物油最明显的物性参数,而且黏度也是燃料质量的重要指标,它直接影响生物油的流动和雾化。通常认为,应将生物油存放在密闭容器中,暴露在空气中是有害的。
生物油来源于生物质,是一种绿色资源。与化石燃料相比,它的碳足迹较低,可减少温室气体排放。目前,生物油的生产成本相对较高,经济性有待提升,一些关键技术(如催化剂的选择、反应条件的优化)仍需进一步研究和完善。
责任编辑:张鹏辉